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IPR
27.07.2017

Smart wachsen

Für die vollautomatische Hohlraumkonservierung der Smart-Baureihe BR453 benötigt die IPR-Wachsmaschine pro Karosserie weniger als eine Minute.

Um die Hohlräume optimal mit Wachs zu benetzen, kommen 21 unterschiedliche, bei IPR gefertigte Düsen mit unterschiedlichen Düsenmustern und Austrittsöffnungen zum Einsatz.

Daimler-Tochter setzt bei der Hohlraumkonservierung auf wirtschaftliche Wachsmaschine von IPR
 
Die zuverlässige Konservierung von Hohlräumen in Karosserien und Anbauteilen bis in den hintersten Winkel trägt maßgeblich zur Langlebigkeit von Automobilen bei. Wo Platz knapp, Taktzeiten kurz und eventuell noch Lackieranlagen einzubinden sind, ist die innovative Wachsmaschine mit Multidüsen von IPR eine kostengünstige und wartungsfreundliche Lösung. Vor allem dann, wenn die Stückzahlen hoch und das Lochbild einheitlich sind. Seit Januar 2016 versiegelt die vollautomatische Anlage bei Smart im lothringischen Hambach Karossen im Minutentakt. Effizienter und ökonomischer als eine nach Leistung vergleichbare Robotik-Variante.
Nach dem Lackieren ist vor dem Wachsen: Auf einer linearen Verfahrachse montiert fährt die Karosserie des neuen Smart BR453 in die Anlage. Sicher fixiert stemmt eine pneumatische Hubeinrichtung den Torso einige Zentimeter in die Höhe. Die von IPR Intelligente Peripherien für Roboter in Schwaigern entwickelte und gebaute Wachsmaschine startet mit der schrittweisen Versiegelung jener Teile, die im späteren Alltagsbetrieb besonders vor Korrosion geschützt sein sollen. Vollautomatisch gesteuert machen sich beidseits des Fahrzeugrohlings 42 lanzenförmige, mit Druckluft- und Wachszufuhrschläuchen versehene Injektionsdüsen an die Arbeit: Zug um Zug und mit einer Wiederholgenauigkeit von 100 Prozent tauchen diese mittels pneumatisch bewegter Antriebs- und Handlingsysteme einzeln oder in Gruppen zielsicher in jene 40 kleineren wie größeren Setzpunkte ein, die als Zugang zu den jeweiligen Bearbeitungszonen dienen. Das nur wenige Sekunden anhaltende zischende Pressluftgeräusch signalisiert, dass ein Hohlraum gerade mit einer fein zerstäubten Wachsschicht benetzt wird. Je nach Größe, Geometrie und Zugänglichkeit der jeweiligen Karosseriebestandteile kommen diverse, ebenfalls von IPR gefertigte Düsen mit unterschiedlichen Düsenmustern und Austrittsöffnungen mit Bohrungen zwischen 0,8 und 1,0 mm zum Einsatz. Damit ist gewährleistet, dass der schützende Wachsnebel sämtliche Bereiche gleichmäßig erreicht und abdeckt. Schon aus ökonomischen Gründen gilt dabei die Regel: So viel wie nötig, so wenig wie möglich!
Seit mehr als 25 Jahren hat sich IPR auf die Entwicklung und Herstellung von Produkten rund um den Industrieroboter spezialisiert. Ein weiterer Schwerpunkt ist seit einigen Jahren die Hohlraumkonservierung von Fahrzeugen. Als einer der führenden Anbieter entwickelt IPR Komponenten, Prozesse, Applikationstechniken bis hin zu Komplettanlagen für die innovative Hohlraumkonservierung in der Automobilproduktion. IPR hat im Laufe der Jahre ein umfassendes Prozess-Know-how aufgebaut: Mit den Technologien Heißflut-, Kaltflut-, Nebelapplikations- sowie Air-Mix-/Air-Less-Verfahren bietet IPR ziel- und aufgabenbezogene Versiegelungskonzepte nach Kundenwunsch. Zahlreiche Automobilhersteller zählen zu den Auftraggebern des Konservierungsspezialisten.
Bei Smart gab es zur Wachsmaschine von IPR faktisch keine Alternative. Platz, Taktzeiten und die Lackieranlage waren vorgegeben. Die grundsätzliche Entscheidung fiel mit dem Wechsel auf die neue Smart-Baureihe BR453 im Jahr 2014: Die Zahl der Setzpunkte hatte sich nahezu verdoppelt. Mit Handhabungs- und Düsentechnik von IPR, die je nach Aufgabe und Bedarf von Hand gewechselt wurde. Inzwischen hatten sich mit Blick auf die Gesundheit der Mitarbeiter die Anforderungen an die Raumluft verändert: Eine Weiterführung der manuellen Hohlraumversiegelung hätte eine leistungsfähige und teure Umluft- und Filteranlage erforderlich gemacht.
Was sprach für die Wachsmaschine und nicht für eine Robotiklösung? „Ein Roboter benötigt pro Setzpunkt etwa 7-8 Sekunden, er könnte somit in 58 Sekunden maximal 8 Setzpunkte ausführen. Bei 21 Positionen pro Seite wären also 3 Roboter notwendig, um den Job in der vorgegebenen Zeit zu erledigen. Die Kosten einer Robotiklösung wie auch der Platzbedarf wären um ein Vielfaches höher gewesen“, stellt Pascal Walker fest, Produktionsplanung bei Smart in Hambach.
Bei der Wachsmaschine im Smart-Werk sind beidseits der Karosserie jeweils 21 Edelstahldüsen im Einsatz. Mit dem Ein- und Ausfahren der Karosse stehen 72 Sekunden, für die reine Applikation gerade einmal 58 Sekunden zur Verfügung. Jedes Modell wird während dieser Zeit mit rund 800 ml Wachsnebel besprüht (Pfinder 17/17), pro Stunde versiegelt die Wachsanlage 50 Fahrzeuge. Die in der Maschine eingesetzte Handhabungs- und Düsentechnik ist robust, unanfällig gegen Störungen und arbeitet im Werk Hambach seit Januar 2016 ausfallfrei. Besonderes Kennzeichen ist die Wartungsfreundlichkeit: In aller Regel genügt eine einfache Düsenreinigung am Schichtende, ein kompletter Düsenwechsel ist nur alle 6 Monate erforderlich. Jede Düse verfügt über individuelle Vorgaben und kann von der Steuerungsebene aus separat parametriert werden. Bei Smart erfolgt die Ansteuerung via Profinet, über eine begleitende Prozessdatenanalyse werden sämtliche Daten gesammelt und zentral archiviert. IPR steht bei umfassenden Projekten wie jenem in Hambach nicht nur für die komplette Automation einschließlich aller Antriebs-, Applikations- und Steuerungslösungen, sondern auch für kreative, kooperative Entwicklungszusammenarbeit und kompetente Beratung bis zur Inbetriebnahme.
„Mit Blick auf die Stückzahlen, die voraussichtliche Laufzeit der Serie und den vorgegebenen Rahmenbedingungen war unsere Entscheidung für die vollautomatisierte Wachsanlage von IPR richtig. Dafür sprechen die niedrigeren Kosten, das komfortable Wartungskonzept und die einfache Integrierbarkeit in die bestehende Anlage. Eine Investition, die sich unter den gegebenen Bedingungen innerhalb von 2 Jahren rechnen dürfte“, ist Pascal Walker überzeugt.